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考试科目:控制理论 科目代码:806 适用专业:数学(运筹学与控制论方向)
注意:所有答案一律写在专用答题纸上,否则无效。
(考试时间:180分钟,满分150分)
一、选择题(本题共_10_小题,每小题 3 分,共 30分)
(在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确答案填入答题纸上。) 1.关于传递函数,错误的说法是 ( ) A、传递函数只适用于线性定常系统;
B、传递函数不仅取决于系统的结构参数,给定输入和扰动对传递函数也有影响;
C、传递函数一般是为复变量s的真分式; D、闭环传递函数的极点决定了系统的稳定性。 2.二阶系统的闭环传递函数G(s)
4
,则该系统是( ) 2
ss4
A、欠阻尼系统 B、临界阻尼系统 C、零阻尼系统 D、过阻尼系统 3.已知系统开环传递函数G0(s)
Kr(s10)
,则其根轨迹分支数是( ) 3
s(s3)(s4)
A、 5 B、 3 C、 4 D、 6 4.若系统的开环传递函数为
20
,则它的开环增益为( )
s(5s2)
A、4 B、2 C、20 D、10 5.设积分环节的传递函数为G(s)=
K
,则其频率特性幅值M()=( ) s
K1K1
A. B.2 C. D.2
6.若系统的特征方程式为s3s24s10,则此系统的稳定性为( )
A.稳定 C.不稳定
B.临界稳定 D.无法判断
7.PID控制器的传递函数形式是( )
A.5+3s
1
s
C.5+3s+3
1s1
D.5+
s1
B.5+3
8.在几种典型环节中,振荡环节的传递函数为 ( ) A、G(s)
1K
B、G(s)2 C、G(s)Ks D、G(s)K Ts1 s2sK
9.若某系统的根轨迹有两个起点位于原点,则说明该系统( ) 。
A、含两个理想微分环节 B、速度误差系数为0 C、位置误差系数为0 D、含两个积分环节 10.一阶系统的闭环极点越靠近S平面原点,则 ( )
A、准确度越高 B、准确度越低 C、响应速度越快 D、响应速度越慢
二、填空题(本题共 10 空,每空 3 分,共 30 分) (请将正确答案填入答题纸内)
1、 控制系统按输入信号的特征分为 、 、 。 2、 根轨迹的分支数由_________ _____ 决定的。 3、设系统开环传递函数为G(s)H(s)
5(s4)
,则开环根轨迹增益
s(s1)(s2)
K* 。
4、控制系统的校正方式有:串联校正、 和 。
5、传递函数是指在初始条件为零,线性定常控制系统的 与 之比。
))))))
6、若前向通道的传递函数为G(s),负反馈通道的传递函数为H(s),则开环传递函数为___________。
三、应用题(本题共_1_小题,每小题 15 分,共 15 分)
图1是仓库大门自动控制系统原理示意图。试说明系统自动控制大门开、闭的工作原理,并画出系统方框图。
图1仓库大门自动开闭控制系统
四、计算题(本题共_5小题,每小题 15 分,共 75 分) (要求写出主要计算步骤及结果)
C(S)
1.已知系统结构如图2所示,求传递函数R(S)
图2
2.已知单位反馈系统的开环传递函数,试概略绘出系统根轨迹。
K*(S1)
G(S)H(S)
S(S-3)
s)))))
3.绘制下列传递函数的渐近对数幅频特性曲线,并且标明转折频率。
G(s)
10s1
2
s(s1)
5432
4.已知系统特征方程为s3s12s24s32s480,试求系统在S右
半平面的根的个数及虚根值。
5、图3是按扰动(顺馈)补偿的复合校正框图,其中G2(s),Gn(s)和G3(s)都已知。设计Gc(s)使得(s)为零。(这里假设Xi(s)0)
Gc(s)
•N(s)Gn(s)
Xi(s)(s)
G1(s)
G2(s)
G3(s)
Xo(s)
•
图3
s)))))
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